Микроволновка на высоте 18 км. NASA начало крупнейшую в истории США воздушную кампанию по картированию земных ресурсов

NASA запустило новый воздушный сенсор AVIRIS-5, который занимается поиском полезных ископаемых практически из стратосферы. Новый спектрометр летает на высоте около 18 километров и с этой точки сканирует запад США в поисках пород, богатых литием и другими критически важными минералами.

Прибор размером примерно с микроволновую печь установлен на высотном самолете NASA ER-2. Он анализирует, как солнечный свет отражается от поверхности Земли, и по слабым спектральным "отпечаткам" распознает минералы, глины, пигменты и другие соединения. Проект реализуется совместно с Геологической службой США и уже стал крупнейшей в истории страны воздушной кампанией по картированию минеральных ресурсов.

AVIRIS-5 продолжает многолетнюю линию спектрометров, созданных в Лаборатории реактивного движения NASA. Аналогичные технологии использовались для изучения Земли, Луны и почти всех крупных каменистых тел Солнечной системы. Наследие этих приборов включает работу по картированию коры Марса, исследованию озер на Титане и обнаружению воды на Луне, но AVIRIS-5 специально спроектирован для Земли и высокой скорости съемки.

В первый год работы AVIRIS-5 провел более 200 часов в воздухе над Невадой, Калифорнией и другими западными штатами в рамках программы Geological Earth Mapping Experiment. Эти полеты являются частью более широкого проекта Earth MRI, цель которого состоит в обновлении карт поверхности и недр США для поиска ресурсов, важных для энергетики, промышленности и национальной безопасности.

Одним из первых результатов стала фиксация гекторита, ценной литийсодержащей глины, в отвалах заброшенного рудника в Калифорнии. Литий входит в число 50 минералов, которые Геологическая служба США относит к критически важным из-за рисков для цепочек поставок. Возможность находить такие объекты с высоты стратосферы дает геологам новое мощное средство на фоне растущего мирового спроса. В NASA подчеркивают, что такая съемка полезна не только для поиска критических минералов, но и для задач управления землями, оценки запасов снега и анализа рисков лесных пожаров, а AVIRIS-5 рассматривают как первый шаг в этом направлении.

Новый сенсор обладает повышенным пространственным разрешением и вдвое превосходит своего предшественника. Он способен различать детали размером до 30 сантиметров с высоты примерно 11 миль. Каждый полет формирует огромные "кубы изображений", которые одновременно содержат обычную картинку местности и подробные спектральные данные по каждому пикселю. По таким спектральным подписям ученые могут идентифицировать конкретные минералы так же уверенно, как личности по отпечаткам пальцев.

Технологии для AVIRIS-5 опираются на разработки Лаборатории микроприборов NASA JPL. Инженеры используют призмы, дифракционные решетки, матрицы детекторов и материалы вроде "черного кремния", который почти не отражает свет. Это позволяет подавлять паразитные блики и добиваться высокой точности измерений. Похожие компоненты уже летали к Меркурию, Марсу и Плутону, применялись для наблюдений Титана и будут использоваться в миссии к Европе, спутнику Юпитера.

С момента первого полета AVIRIS в 1986 году сенсоры этого семейства применялись для изучения вулканов, анализа последствий масштабных пожаров, мониторинга зон стихийных бедствий и контроля состояния сельскохозяйственных угодий. AVIRIS-5 расширяет этот опыт, участвуя в крупнейшем в истории США воздушном обзоре минеральных ресурсов.

Проект GEMx финансируется за счет средств, предусмотренных двупартийным инфраструктурным законом. Перед исследователями ставятся сразу несколько задач: помочь регионам найти новый экономический потенциал в старых шахтах, обнаружить новые перспективные месторождения и вовремя выявить экологические угрозы, такие как кислота, вымываемая из горных выработок. Для AVIRIS-5 карты лития и других критических минералов считаются лишь началом, сам сенсор задуман как инструмент, который постепенно изменит представление ученых о Земле, фиксируя один спектральный "отпечаток" за другим.